Publicação
Biotechnological approaches to boost the application of insect meal as a source of feed protein
| Resumo: | O crescimento da população mundial resulta no aumento da procura por proteína animal para alimentação humana. A produção de ração animal, depende de fontes de proteína como as de origem vegetal, que levam à redução de terra e recursos hídricos disponíveis. Assim, a procura de ingredientes alternativos é de grande importância. Os insetos são consumidos naturalmente por animais monogástricos, como espécies aquáticas, e a produção em larga escala de insetos para rações (ou alimentos) está a começar a ser explorada, uma vez que os insetos podem crescer em resíduos, sendo uma produção sustentável. No entanto, a incorporação de farinha de insetos (FI) para rações ainda é limitada devido ao seu alto teor em quitina, que é de difícil digestão para os animais. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para o tratamento de FI de modo a reduzir o seu conteúdo em quitina. O trabalho envolveu a aplicação de duas abordagens: a primeira baseou-se na produção de quitinase por fermentação em estado sólido (FES) utilizando subprodutos, seguida da utilização das quitinases para tratar as FI; a segunda centrou-se no tratamento direto de FI por SSF. Os resultados obtidos permitiram selecionar Aspergillus niger CECT 2088 como o fungo melhor produtor de quitinase entre espécies testadas de Aspergillus e Trichoderma. A produção de quitinase por FES usando cascas de camarão (CC) foi 12 vezes mais elevada quando CC foi misturada com dreche (D). A produção de quitinase em CC+D foi otimizada em termos de tempo de fermentação e humidade usando um desenho experimental fatorial. A enzima obtida na fermentação foi usada no tratamento enzimático de FI de moscas-soldado-negro (Hermentia illucens), verificando-se que 2 h de tratamento foram suficientes para hidrolisar este material nas condições otimizadas de pH e temperatura. Na segunda abordagem foi utilizado um planeamento centroide simplex para determinar o impacto da mistura de FI com farelo de trigo (FT), observando-se que a mistura de 50% (p/p) de FT com a FI foi a que produziu melhores resultados. O tratamento de FI por FES aumentou 1.2 vezes a proteína, diminuiu o teor de lipídios em 55% e diminuiu 27% a fibra total, demostrando o potencial de FES como estratégia de bio processamento para melhorar as propriedades nutricionais de FI, com vista a potenciar a sua aplicação na alimentação animal, particularmente na aquicultura. |
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| Autores principais: | Fenina, Leandro Manuel Marques |
| Assunto: | Farinha de inseto Quitinase Fermentação em estado sólido Insect meal Chitinase Solid-state fermentation |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O crescimento da população mundial resulta no aumento da procura por proteína animal para alimentação humana. A produção de ração animal, depende de fontes de proteína como as de origem vegetal, que levam à redução de terra e recursos hídricos disponíveis. Assim, a procura de ingredientes alternativos é de grande importância. Os insetos são consumidos naturalmente por animais monogástricos, como espécies aquáticas, e a produção em larga escala de insetos para rações (ou alimentos) está a começar a ser explorada, uma vez que os insetos podem crescer em resíduos, sendo uma produção sustentável. No entanto, a incorporação de farinha de insetos (FI) para rações ainda é limitada devido ao seu alto teor em quitina, que é de difícil digestão para os animais. O objetivo principal deste trabalho foi o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para o tratamento de FI de modo a reduzir o seu conteúdo em quitina. O trabalho envolveu a aplicação de duas abordagens: a primeira baseou-se na produção de quitinase por fermentação em estado sólido (FES) utilizando subprodutos, seguida da utilização das quitinases para tratar as FI; a segunda centrou-se no tratamento direto de FI por SSF. Os resultados obtidos permitiram selecionar Aspergillus niger CECT 2088 como o fungo melhor produtor de quitinase entre espécies testadas de Aspergillus e Trichoderma. A produção de quitinase por FES usando cascas de camarão (CC) foi 12 vezes mais elevada quando CC foi misturada com dreche (D). A produção de quitinase em CC+D foi otimizada em termos de tempo de fermentação e humidade usando um desenho experimental fatorial. A enzima obtida na fermentação foi usada no tratamento enzimático de FI de moscas-soldado-negro (Hermentia illucens), verificando-se que 2 h de tratamento foram suficientes para hidrolisar este material nas condições otimizadas de pH e temperatura. Na segunda abordagem foi utilizado um planeamento centroide simplex para determinar o impacto da mistura de FI com farelo de trigo (FT), observando-se que a mistura de 50% (p/p) de FT com a FI foi a que produziu melhores resultados. O tratamento de FI por FES aumentou 1.2 vezes a proteína, diminuiu o teor de lipídios em 55% e diminuiu 27% a fibra total, demostrando o potencial de FES como estratégia de bio processamento para melhorar as propriedades nutricionais de FI, com vista a potenciar a sua aplicação na alimentação animal, particularmente na aquicultura. |
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